מבוא קצר להגנת ברקים של מערכות ייצור כוח רוח
אנרגיית רוח היא מקור אנרגיה מתחדש ונקי, וייצור כוח רוח הוא משאב הכוח בעל תנאי הפיתוח הגדולים ביותר כיום. על מנת להשיג יותר אנרגיית רוח, קיבולת יחידה אחת של טורבינות רוח גדלה, וגובה טורבינת הרוח עולה עם עליית גובה הרכזת וקוטר האימפלר, והסיכון לפגיעות ברק גדל גם גָדֵל. לכן, פגיעות ברק הפכו לאסונות הטבע המזיקים ביותר בטבע לפעולה בטוחה של טורבינות רוח.
ברק הוא תופעת פריקה חזקה באטמוספירה למרחקים ארוכים, שעלולה לגרום לאסונות במישרין או בעקיפין למתקנים רבים על הקרקע. כפלטפורמה מתנשאת ובולטת על הקרקע, טורבינות הרוח חשופות לסביבה האטמוספרית לאורך זמן, ורובן נמצאות בשממה הפגיעה מאוד לפגיעות ברק. במקרה של פגיעת ברק, האנרגיה העצומה המשתחררת מפליטת הברק תגרום לנזק חמור ללהבים, לציוד ההולכה, להפקת החשמל ולהמרה ולמערכות הבקרה של טורבינת הרוח, וכתוצאה מכך להשבתת היחידה, וכתוצאה מכך הפסדים כלכליים.
הגנה כוללת על מתח יתר ברק במערכת כוח הרוח
עבור מערכת ייצור כוח הרוח, ניתן לחלק אותה למספר רמות של אזורי הגנה מבחוץ לפנים. האזור החיצוני ביותר הוא אזור LPZ0, שהוא אזור פגיעת ברק ישיר עם הסיכון הגבוה ביותר. ככל שיותר פנימה, הסיכון נמוך יותר. אזור ה-LPZ0 נוצר בעיקר משכבת המחסום שנוצרת על ידי התקן ההגנה החיצוני מפני ברקים, בטון מזוין וצינורות מתכת. מתח היתר נכנס בעיקר לאורך הקו, והציוד מוגן על ידי התקן הגנת נחשולי מתח.
התקן מיוחד להגנה מפני נחשולי מתח מסדרת TRS למערכת כוח רוח מאמץ אלמנט הגנה מפני מתח יתר עם מאפיינים לא ליניאריים מצוינים. בנסיבות רגילות, מגן הנחשולים נמצא במצב התנגדות גבוה מאוד, וזרם הדליפה הוא כמעט אפסי, ובכך מבטיח אספקת חשמל תקינה של מערכת כוח הרוח. כאשר מתרחש מתח יתר במערכת, מגן הנחשולים המיוחד מסדרת TRS למערכת אנרגיית רוח יופעל מיד תוך ננו-שניות, יגביל את משרעת מתח היתר בטווח העבודה הבטוח של הציוד, ובמקביל ישדר את הנחשול. אנרגיה לתוך האדמה משתחררת, ואז, מגן הנחשולים הופך במהירות למצב בעל התנגדות גבוהה, אשר אינו משפיע על הפעולה הרגילה של מערכת כוח הרוח.
זמן פרסום: Sep-13-2022